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人機介面升級虛擬化技術以協助 Petroamazonas 縮短停機時間

多廠房升級計畫以 FactoryTalk 軟體、虛擬伺服器取代老舊的人機介面基礎建設

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挑戰

  • 不可靠、老舊的人機介面基礎建設使系統經常當機,長達 40 分鐘的重新開機時間拉長關機作業

解決方案

結果

  • 避免維護活動期間的停機時間
  • 伺服器重新開機時間從 40 分鐘縮短到 5 分鐘
  • 新的虛擬伺服器實作需 30 天,相較下實體伺服器則需要 60 天,並將實體伺服器數量從 15 部減少到 6 部
  • 資料蒐集速度比前代系統提升 10 倍,且資料管理工具更有效率,適合成長中的系統

背景

Petroamazonas 是厄瓜多最頂尖的石油生產者,佔該國石油生產量將近三分之二。在 2013 年與 Petroecuador EP 合併後,該公司產量倍增,目前每天產量約為 355,000 桶。

公司總部位在厄瓜多首都基多 (Quito),其石油探勘、開發與生產營運遍及國內 17 個不同礦場,這些礦場多數位在厄瓜多東半部有著茂密叢林的奧利安特 (Oriente) 盆地區。

該公司多數的礦場先前都是由許多不同的油氣公司經營,這些公司取得或開發礦場,短時間經營後再交給 Petroamazonas,因此這些礦場大多缺乏標準化的流程或設備。

Petroamazonas 需要將其系統和流程標準化,以改善效率,同時簡化維修及維護作業。為了提升整個企業的連線能力,該公司與 Rockwell Automation 合作,將其人機介面基礎建設標準化,並將伺服器虛擬化,降低停機時間和設備的費用。

挑戰

Petroamazonas 取得兩座新的生產礦場,Eden Yuturi 油田和 Indillana 油田,兩座油田每天產油量將近 81,000 桶。公司取得擁有權時,便知曉這兩個礦場所用的不同人機介面 (HMI) 基礎建設相當老舊,需要升級或更換。除了人機介面軟體平台不穩定,作業系統老舊,更缺少授權,序號重複,而且實體伺服器已超過保固。

Petroamazonas 技術應用主管 Javier Maldonado 表示:「整個基礎建設不再可靠,狀況疊加不斷惡化,終為我們在現場的操作員帶來實際的問題。到後來甚至礦場每天都會回報發生問題,系統經常當機,由於沒有備份伺服器,因此伺服器需重新開機,然後長達 40 分鐘的重新開機時間,使關機作業極為耗時。」

現有基礎建設能提供給廠房人員的資訊也相當有限,舉例來說,操作員無法輕鬆蒐集和分析歷史資料,因此無法幫助他們找出趨勢及改善礦場的營運。

除此之外,Eden Yuturi 和 Indillana 油田的油氣應用規模和需求不斷成長,因此設備需要擴展,也需要更多的標記、警報和服務。除了礦場需要增加實體資料伺服器的數量,資料中心的容量也推到了極限。

Petroamazonas 考慮提升兩個礦場人機介面基礎建設的可用性、可靠性與維護能力,同時將公司資源最佳化。

解決方案

Eden Yuturi 和 Indillana 這兩座新礦場已在使用 Rockwell Automation 基礎硬體,包括 Allen-Bradley® ControlLogix®CompactLogix 控制器,於是 Petroamazonas 選用 FactoryTalk® ViewFactoryTalk Historian 等 Rockwell Automation 軟體,以滿足其在效能、透明度及資料管理上的需求,因為這些軟體能相容且輕鬆整合於現有的硬體。

FactoryTalk View 人機介面軟體採用一般的外觀和導覽格式,能幫助 Petroamazonas 縮短開發和培訓時間。軟體可用在從單機應用到企業監控層級應用的各種用途,讓 Petroamazonas 人員存取即時和歷史資料。

Rockwell Automation 從該公司位在厄瓜多瓜亞基爾 (Guayaquil) 的辦公室提供計畫支援,同時為更換的多數軟體提供授權交換。

Maldonado 及其團隊並未在這兩座礦場早已老舊的實體基礎建設上準備、測試及部署新的人機介面架構,避免為早已負擔沉重的資料中心帶來更多負荷,而是選擇全新的方法:虛擬化技術。Rockwell Automation 與 Petroamazonas IT 團隊合作,將這兩座礦場的人機介面平台從實體伺服器遷移至虛擬伺服器。

Maldonado 表示:「虛擬化技術提供了吸引人的備份與資料保護功能,讓我們的營運獲得更多彈性,能因應未來的任何變動。我們升級為現代分散式控制系統 (DCS),Rockwell Automation 的虛擬化 PlantPAx® 平台,因為其能相容於我們目前使用的應用程式,而且我們知道遷移過程將會相當順利,對我們營運造成的衝擊將會最少。」

PlantPAx 製程自動化系統採用標準化架構,虛擬化系統中的 PlantPAx Virtual Image Templates 可用預先設定的插入式範本提供核心的 PlantPAx 系統元件。

為了準備遷移,Petroamazonas IT 團隊將兩座礦場的實體伺服器複製到虛擬伺服器,以準備新的伺服器範本。並對新的虛擬基礎建設進行儲存容量評估,驗證兩個架構內部的備援能力。接著將 Eden Yuturi 油田從 8 部實體伺服器遷移至 3 部實體伺服器和 16 部虛擬伺服器。Indillana 油田則從 7 部實體伺服器遷移至 3 部實體伺服器和 13 部虛擬伺服器。

結果

升級後具備虛擬化技術的人機介面基礎建設在兩個礦場實作後立即開始獲得成果。

Maldonado 表示:「透過 FactoryTalk 軟體蒐集資料的速度比我們以前的系統快上 10 倍之多,這個人機介面系統更穩定可靠,且比我們沿用的系統具備更多功能,讓我們能更有效監控流程,幫助操作員在每天的營運中做出更明智的決策。同時也幫助我們更有效管理數量不斷增加的標記,這兩座礦場目前的標記數量已經多達 19 萬個。」

虛擬基礎建設帶來明顯的改善,縮短了停機時間。礦場在維護活動期間不再需要停機時間,伺服器重新開機的時間也從 40 分鐘縮短為 5 分鐘。使用虛擬伺服器取代實體伺服器的這個決定也為公司省下 70% 的資本支出。

實作新伺服器所需要的時間亦獲得大幅改善,實作一部虛擬伺服器約需要 30 分鐘,而新的實體伺服器則需要長達 60 至 70 天。

Petroamazonas 決定利用 Eden Yuturi 和 Indillana 這兩座礦場的計畫結果為依據,對其他礦場所用的人機介面平台進行分析,同時更規劃將相同的系統實施到其他 13 座礦場,以實現完全連線的企業。

以上提及的結果專門針對 Petroamazonas 使用 Rockwell Automation 產品與服務並結合其他產品,其他客戶的實際結果可能有所不同。

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